目錄
1. 產品概覽
67-22ST 係一款表面貼裝(SMD)高功率 LED,專為要求高嘅照明應用而設計。佢採用 PLCC-2(塑膠引線晶片載體)封裝,體積細小,適合自動化組裝流程。主要發光顏色為白光,提供多種相關色溫(CCT),由暖白光(2700K)到冷白光(6500K)都有。佢嘅核心優勢包括高光效、優異嘅顯色性(顯色指數 CRI 最低為 80)、120度廣闊視角,以及符合 RoHS、歐盟 REACH 同無鹵素要求等主要環保同安全標準嘅穩固結構。
呢款器件專為一般照明、裝飾照明、娛樂照明、指示燈應用同開關照明而設計。佢結合咗高光輸出、良好色彩質量同可靠性能,令佢成為消費級同專業照明產品中嘅多功能組件。
2. 技術參數深入解析
2.1 絕對最大額定值
為咗防止永久損壞,器件唔可以喺呢啲極限之外操作。最大連續正向電流(IF)係 180 mA,喺脈衝條件下(佔空比 1/10,脈衝寬度 10ms)容許嘅峰值正向電流(IFP)為 300 mA。最大功耗(Pd)係 1020 mW。工作環境溫度範圍係 -40°C 至 +85°C,而儲存溫度可以係 -40°C 至 +100°C。由結點到焊點嘅熱阻(Rth J-S)係 17 °C/W,呢個對於散熱管理設計至關重要。最大允許結點溫度(Tj)係 115°C。焊接必須遵循特定嘅溫度曲線:回流焊最高 260°C,最多 10 秒;或者手動焊接最高 350°C,最多 3 秒。
2.2 電光特性
呢啲參數係喺標準測試條件下指定嘅,即焊點溫度(TSoldering)為 25°C,正向電流(IF)為 150 mA。光通量(Φ)嘅最小值由 120 流明起,視乎具體產品分檔(見第 3 節)。正向電壓(VF)通常喺 5.8V 至最高 6.8V 之間。顯色指數(Ra 或 CRI)最小值為 80,公差為 ±2。需要留意嘅係,R9 值(飽和紅色)指定為 0,呢個係好多白光 LED 嘅典型情況,表示喺呈現深紅色方面可能有不足。視角(2θ1/2)為 120 度,提供寬闊、均勻嘅光線分佈。反向電流(IR)喺反向電壓(VR)為 10V 時,最大值為 50 µA。
3. 分檔系統說明
3.1 產品編號同分檔代碼
產品編號遵循特定結構:67-22ST/KK8C-5MXX XXX XXZ15/2T。呢個代碼入面嘅關鍵部分定義咗重要參數。'5M' 後面嘅字符表示 CRI、CCT 同光通量分檔。例如,喺 '5M40140' 入面,'40' 代表 CCT 為 4000K,'140' 代表最小光通量為 140 流明。'68' 表示最大正向電壓分檔(6.8V)。'Z15' 指定工作正向電流為 150mA。'/2T' 可能表示包裝類型或捲盤數量。
3.2 顯色指數(CRI)分檔
CRI 使用單字母代碼進行分檔,並有定義嘅最小值:M(60)、N(65)、L(70)、Q(75)、K(80)、P(85)、H(90)。呢份規格書列出嘅產品主要使用 'K' 檔,對應最小 CRI 為 80,公差為 ±2。
3.3 光通量分檔
光通量進行嚴格分檔以確保一致性。分檔根據 4000K 下嘅參考光通量(例如 135Lm、140Lm、145Lm、155Lm)組織成系列。每個系列包含多個分檔代碼(例如 120L5、125L5),定義一個 5 流明嘅範圍。例如,喺 140Lm 系列入面,140L5 分檔喺 IF=150mA 時,最小值為 140 lm,最大值為 145 lm。整體光通量公差為 ±11%。
3.4 正向電壓分檔
正向電壓按 0.2V 範圍分組。分檔代碼為 58B(5.8-6.0V)、60B(6.0-6.2V)、62B(6.2-6.4V)、64B(6.4-6.6V)同 66B(6.6-6.8V)。正向電壓公差為 ±0.1V。零件編號中嘅 '68' 表示該組嘅最大電壓為 6.8V。
3.5 相關色溫(CCT)同麥克亞當橢圓
CCT 以開爾文(K)為單位指定,標準值有:2700K、3000K、3500K、4000K、5000K、5700K、6000K 同 6500K。色彩一致性控制喺 5 步麥克亞當橢圓內。呢個意思係,同一分檔嘅 LED 嘅色度座標(Cx, Cy)會喺 CIE 色度圖上一個橢圓內,呢個橢圓係配色標準差嘅 5 倍,確保咗非常緊密嘅色彩均勻性。例如,2700K、5 步分檔嘅座標為 Cx=0.4583, Cy=0.4104。
4. 量產清單同器件選擇
規格書提供咗大量量產零件編號清單,按佢哋喺 4000K 下嘅最小光通量組織。每個清單都包含所有標準 CCT(2700K 至 6500K)嘅變體。例如,目標喺 4000K 達到 140 lm 嘅系列包括零件編號如 67-22ST/KK8C-5M4014068Z15/2T(4000K,最小 140 lm)同 67-22ST/KK8C-5M6513568Z15/2T(6500K,最小 135 lm)。咁樣設計師就可以為佢哋嘅應用選擇所需嘅色溫同光輸出嘅精確組合。器件選擇指南確認晶片材料為 InGaN,發白光(冷、中性、暖),並配備水清樹脂透鏡。
5. 應用建議同設計考慮
5.1 典型應用場景
呢款 LED 非常適合用於一般照明:需要高光效同良好 CRI 嘅筒燈、面板燈、燈泡替換。裝飾同娛樂照明:利用廣闊視角嘅重點照明、建築亮化、舞台燈光。指示燈同照明:狀態指示燈、需要明亮均勻光源嘅面板或開關背光。
5.2 設計考慮
散熱管理:由於熱阻為 17 °C/W 同最大 Tj為 115°C,適當嘅散熱至關重要。PCB 上嘅焊盤必須設計成散熱片。根據驅動電流、環境溫度同 PCB 散熱性能計算預期結點溫度。電氣驅動:建議使用恆流驅動器,設定為 150mA 或更低,以獲得最佳壽命同性能。確保驅動器可以處理正向電壓範圍(最高 6.8V)。峰值電流額定值允許喺脈衝應用中短暫超載。光學設計:120度視角係固有嘅;如果需要修改光束模式,可以使用二次光學器件(透鏡、反射器)。ESD 敏感性:產品對靜電放電敏感。組裝同安裝期間必須遵循正確嘅 ESD 處理程序。
6. 焊接同組裝指引
遵守焊接規格對於可靠性至關重要。對於回流焊,峰值溫度唔可以超過 260°C,高於 260°C 嘅時間必須限制喺 10 秒以內。標準無鉛回流焊曲線係合適嘅。對於手動焊接,烙鐵頭溫度唔應該超過 350°C,每個引腳嘅接觸時間應該限制喺 3 秒以內。焊接期間或之後,避免對 LED 本體施加機械應力。使用前將組件存放喺乾燥、防靜電嘅環境中。焊接後,讓組件自然冷卻;避免快速冷卻。
7. 包裝同訂購資訊
LED 以帶狀同捲盤形式供應,用於自動貼片組裝。每個捲盤嘅具體數量由零件編號中嘅 '/2T' 後綴暗示,但確切數量應向供應商確認。產品編號本身作為完整嘅訂購代碼,指定所有關鍵光學同電氣參數(CRI、CCT、光通量、VF、IF)。下單時請務必參考量產清單中嘅完整零件編號。
8. 技術比較同差異化
同標準中功率 LED 相比,67-22ST 提供更高嘅驅動電流(150mA,而 2835 LED 通常為 60-150mA),因此光通量輸出更高。佢嘅 PLCC-2 封裝係一種常見且穩固嘅外形尺寸。關鍵差異在於佢對光通量、電壓同顏色(5 步麥克亞當)有明確定義且嚴格嘅分檔,呢點對於需要多個單元之間色彩同亮度一致嘅應用至關重要。最小 CRI 為 80(部分分檔可達 90)嘅規格,令佢適合高質量照明應用,唔同於只專注於最大光效嘅 LED。符合無鹵素標準係對某些市場領域嘅額外環保優勢。
9. 常見問題(基於技術參數)
問:呢款 LED 嘅實際功耗係幾多?
答:功率(W)= 正向電流(A)x 正向電壓(V)。喺典型驅動 150mA(0.15A)同典型 VF6.3V 下,功率約為 0.945W。
問:我可唔可以連續用 180mA 驅動呢款 LED?
答:雖然 180mA 係絕對最大額定值,但推薦工作條件係 150mA。喺 180mA 下工作會增加結點溫度,縮短壽命,並可能導致光衰加速。只有喺散熱管理非常好同壽命要求唔太嚴格嘅情況下先至考慮咁做。
問:R9 值係 0。呢個對光質有咩影響?
答:R9 值為 0 表示 LED 唔能夠好好呈現飽和紅色調。深紅色嘅物體可能顯得暗淡或偏啡色。對於需要準確紅色呈現嘅應用(例如,肉類或農產品零售照明、美術館),具有正 R9 值(屬於高 CRI或全光譜LED 嘅一部分)嘅 LED 會更適合。
問:我應該點樣解讀光通量分檔代碼 '140L5'?
答:'140' 表示該分檔嘅最小光通量(單位為流明)。'L5' 可能表示 5 流明嘅分檔寬度。因此,'140L5' 意思係,喺標準測試條件下,呢個分檔嘅 LED 光通量會喺 140 lm(最小)同 145 lm(最大)之間。
10. 實用設計案例研究
場景:設計一個 4 英尺線性 LED 燈具,用於辦公室照明,目標色溫為 4000K,要求高均勻度。
選擇:選擇零件編號 67-22ST/KK8C-5M4014068Z15/2T。咁樣可以確保最小 CRI 為 80、CCT 為 4000K,以及每個 LED 最小光通量為 140 lm。
散熱設計:PCB 應該係金屬基板(MCPCB)以有效散熱。計算達到目標燈具流明所需嘅 LED 數量,然後驗證燈具外殼能否處理總熱負載,以將 LED 焊點溫度保持喺安全範圍內(遠低於 85°C 環境溫度)。
電氣設計:使用一個額定用於總電壓降(串聯 LED 數量 * 最大 VF)嘅恆流 LED 驅動器,並設定為輸出 150mA。包括適當嘅過壓同開路/短路保護。
光學/機械:將 LED 均勻分佈喺 MCPCB 上。一個擴散罩有助於將各個 LED 光點融合成均勻嘅光線,利用原生 120 度光束角。
11. 工作原理介紹
呢款 LED 係一種基於半導體物理嘅固態光源。佢使用氮化銦鎵(InGaN)晶片。當施加正向電壓時,電子同空穴喺半導體嘅有源區內復合,以光子(光)嘅形式釋放能量。InGaN 層嘅特定成分決定咗發射嘅主要藍色波長。呢啲藍光然後照射到水清樹脂封裝內部嘅螢光粉塗層(摻鈰釔鋁石榴石或類似物)上。螢光粉吸收一部分藍光,並將其重新發射為更長波長(黃色、紅色)嘅寬廣光譜。剩餘藍光同螢光粉轉換光嘅混合,就產生咗白光嘅視覺效果。相關色溫(CCT)通過修改螢光粉成分同濃度來調整。
12. 技術趨勢同背景
67-22ST 代表咗一類成熟、高可靠性嘅 SMD 高功率 LED。當前 LED 技術嘅趨勢繼續集中喺提高光效(每瓦流明)、改善顯色質量(特別係 R9 同 Rf 值),以及喺更高工作溫度同電流下增強可靠性。同時,亦都強烈推動小型化(更細封裝,輸出相同或更高)同集成化(COB - 板上晶片,以及集成模組)。此外,智能照明同以人為本嘅照明正推動具有可調 CCT 同無色彩偏移調光能力嘅 LED。雖然呢款特定產品係一個分立組件,但了解呢啲趨勢有助於為未來設計選擇正確嘅技術,因為連接照明或晝夜節律支持等因素可能會成為需求。
LED規格術語詳解
LED技術術語完整解釋
一、光電性能核心指標
| 術語 | 單位/表示 | 通俗解釋 | 點解重要 |
|---|---|---|---|
| 光效(Luminous Efficacy) | lm/W(流明/瓦) | 每瓦電能發出嘅光通量,越高越慳電。 | 直接決定燈具嘅能效等級同電費成本。 |
| 光通量(Luminous Flux) | lm(流明) | 光源發出嘅總光量,俗稱"光亮度"。 | 決定燈具夠唔夠光。 |
| 發光角度(Viewing Angle) | °(度),例如120° | 光強降至一半時嘅角度,決定光束闊窄。 | 影響光照範圍同均勻度。 |
| 色溫(CCT) | K(開爾文),例如2700K/6500K | 光嘅顏色冷暖,低值偏黃/暖,高值偏白/冷。 | 決定照明氣氛同適用場景。 |
| 顯色指數(CRI / Ra) | 無單位,0–100 | 光源還原物體真實顏色嘅能力,Ra≥80為佳。 | 影響色彩真實性,用於商場、美術館等高要求場所。 |
| 色容差(SDCM) | 麥克亞當橢圓步數,例如"5-step" | 顏色一致性嘅量化指標,步數越細顏色越一致。 | 保證同一批燈具顏色冇差異。 |
| 主波長(Dominant Wavelength) | nm(納米),例如620nm(紅) | 彩色LED顏色對應嘅波長值。 | 決定紅、黃、綠等單色LED嘅色相。 |
| 光譜分佈(Spectral Distribution) | 波長 vs. 強度曲線 | 顯示LED發出嘅光喺各波長嘅強度分佈。 | 影響顯色性同顏色品質。 |
二、電氣參數
| 術語 | 符號 | 通俗解釋 | 設計注意事項 |
|---|---|---|---|
| 順向電壓(Forward Voltage) | Vf | LED點亮所需嘅最小電壓,類似"啟動門檻"。 | 驅動電源電壓需≥Vf,多個LED串聯時電壓累加。 |
| 順向電流(Forward Current) | If | 使LED正常發光嘅電流值。 | 常採用恆流驅動,電流決定亮度同壽命。 |
| 最大脈衝電流(Pulse Current) | Ifp | 短時間內可承受嘅峰值電流,用於調光或閃光。 | 脈衝寬度同佔空比需嚴格控制,否則過熱損壞。 |
| 反向電壓(Reverse Voltage) | Vr | LED能承受嘅最大反向電壓,超過則可能擊穿。 | 電路中需防止反接或電壓衝擊。 |
| 熱阻(Thermal Resistance) | Rth(°C/W) | 熱量從芯片傳到焊點嘅阻力,值越低散熱越好。 | 高熱阻需更強散熱設計,否則結溫升高。 |
| 靜電放電耐受(ESD Immunity) | V(HBM),例如1000V | 抗靜電打擊能力,值越高越不易被靜電損壞。 | 生產中需做好防靜電措施,尤其高靈敏度LED。 |
三、熱管理與可靠性
| 術語 | 關鍵指標 | 通俗解釋 | 影響 |
|---|---|---|---|
| 結溫(Junction Temperature) | Tj(°C) | LED芯片內部嘅實際工作溫度。 | 每降低10°C,壽命可能延長一倍;過高導致光衰、色漂移。 |
| 光衰(Lumen Depreciation) | L70 / L80(小時) | 亮度降至初始值70%或80%所需時間。 | 直接定義LED嘅"使用壽命"。 |
| 流明維持率(Lumen Maintenance) | %(例如70%) | 使用一段時間後剩餘亮度嘅百分比。 | 表徵長期使用後嘅亮度保持能力。 |
| 色漂移(Color Shift) | Δu′v′ 或 麥克亞當橢圓 | 使用過程中顏色嘅變化程度。 | 影響照明場景嘅顏色一致性。 |
| 熱老化(Thermal Aging) | 材料性能下降 | 因長期高溫導致嘅封裝材料劣化。 | 可能導致亮度下降、顏色變化或開路失效。 |
四、封裝與材料
| 術語 | 常見類型 | 通俗解釋 | 特點與應用 |
|---|---|---|---|
| 封裝類型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保護芯片並提供光學、熱學介面嘅外殼材料。 | EMC耐熱好、成本低;陶瓷散熱優、壽命長。 |
| 芯片結構 | 正裝、倒裝(Flip Chip) | 芯片電極佈置方式。 | 倒裝散熱更好、光效更高,適用於高功率。 |
| 螢光粉塗層 | YAG、硅酸鹽、氮化物 | 覆蓋喺藍光芯片上,部分轉化為黃/紅光,混合成白光。 | 唔同螢光粉影響光效、色溫同顯色性。 |
| 透鏡/光學設計 | 平面、微透鏡、全反射 | 封裝表面嘅光學結構,控制光線分佈。 | 決定發光角度同配光曲線。 |
五、質量控制與分檔
| 術語 | 分檔內容 | 通俗解釋 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分檔 | 代碼例如 2G、2H | 按亮度高低分組,每組有最小/最大流明值。 | 確保同一批產品亮度一致。 |
| 電壓分檔 | 代碼例如 6W、6X | 按順向電壓範圍分組。 | 便於驅動電源匹配,提高系統效率。 |
| 色區分檔 | 5-step MacAdam橢圓 | 按顏色坐標分組,確保顏色落喺極細範圍內。 | 保證顏色一致性,避免同一燈具內顏色不均。 |
| 色溫分檔 | 2700K、3000K等 | 按色溫分組,每組有對應嘅坐標範圍。 | 滿足唔同場景嘅色溫需求。 |
六、測試與認證
| 術語 | 標準/測試 | 通俗解釋 | 意義 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明維持測試 | 喺恆溫條件下長期點亮,記錄亮度衰減數據。 | 用於推算LED壽命(結合TM-21)。 |
| TM-21 | 壽命推演標準 | 基於LM-80數據推算實際使用條件下嘅壽命。 | 提供科學嘅壽命預測。 |
| IESNA標準 | 照明工程學會標準 | 涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。 | 行業公認嘅測試依據。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保產品不含有害物質(例如鉛、汞)。 | 進入國際市場嘅准入條件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效認證 | 針對照明產品嘅能效同性能認證。 | 常用於政府採購、補貼項目,提升市場競爭力。 |